Mejora del mantenimiento de edificios con sensores reales y realidad virtual

Universidad de California San Diego, CA

Ejemplo de escena VR para una oficina con hardware del edificio mapeado como objetos de realidad mixta con los que se puede interactuar. (Imagen: Universidad de California San Diego)

Un nuevo sistema que combina detección del mundo real y realidad virtual facilitaría al personal de mantenimiento de edificios identificar y solucionar problemas en edificios comerciales en operación. El sistema fue desarrollado por científicos de la computación de la Universidad de California San Diego y la Universidad Carnegie Mellon.

El sistema — BRICK — consiste en un dispositivo portátil equipado con un conjunto de sensores para monitorear temperatura, CO2 y flujo de aire. También está equipado con un entorno de realidad virtual que tiene acceso a los datos de los sensores y metadatos en un edificio específico mientras está conectado al sistema de control electrónico del edificio.

Cuando se reporta un problema en una ubicación específica, un gerente de edificio puede ir al sitio con el dispositivo y escanear rápidamente el espacio con la herramienta LiDAR en su smartphone, creando una versión de realidad virtual del espacio. El escaneo también puede ocurrir con antelación. Una vez que abren esta recreación de realidad mixta del espacio en un smartphone o portátil, los gerentes de edificio pueden localizar sensores, así como los datos recopilados del dispositivo portátil, superpuestos en ese entorno de realidad mixta.

"Los edificios modernos son arreglos complejos de múltiples sistemas desde control climático, iluminación y seguridad hasta gestión de ocupantes. BRICK permite su operación eficiente, muy parecido a un sistema informático moderno", dijo el Autor Senior y Profesor Rajesh K. Gupta.

Actualmente, cuando los gerentes de edificio reciben reportes de un problema, primero tienen que consultar la base de datos de gestión del edificio para esa ubicación específica. Pero el sistema no les dice dónde están ubicados exactamente los sensores y el hardware en ese espacio. Así que los gerentes tienen que ir a la ubicación, recopilar más datos con sensores engorrosos, luego comparar esos datos contra la información en el sistema de gestión del edificio, e intentar deducir cuál es el problema. También es difícil registrar los datos recopilados en varias ubicaciones espaciales de manera precisa.

Por el contrario, con BRICK, el gerente de edificio puede ir directamente a la ubicación equipado con un dispositivo portátil y un portátil o smartphone. Tendrán acceso inmediato en el sitio a todos los datos del sistema de gestión del edificio, la ubicación de los sensores y los datos del dispositivo portátil todos superpuestos en un entorno de realidad mixta. Usando este sistema, los operadores también pueden detectar fallas en el equipo del edificio, desde válvulas de control de aire atascadas hasta sistemas de manejo que funcionan mal.

En el futuro, los investigadores esperan encontrar sensores de CO2, temperatura y flujo de aire que puedan conectarse directamente a un smartphone, para permitir que los ocupantes participen en la gestión de entornos locales y simplifiquen las operaciones del edificio.

Un equipo en Carnegie Mellon construyó el dispositivo portátil. El estudiante Xiaohan Fu construyó el backend y componentes VR que se basan en su trabajo anterior sobre el esquema de metadatos BRICK que ha sido adoptado por muchos proveedores comerciales.

Asegurar que la ubicación usada en el entorno VR fuera precisa fue un desafío mayor. El GPS solo es preciso a un radio de aproximadamente un metro. En este caso, el sistema necesita ser preciso dentro de unas pocas pulgadas. La solución de los investigadores fue colocar unas (pocas) AprilTags — similares a códigos QR — en cada habitación que serían leídas por la cámara del dispositivo portátil y recalibrar el sistema a la ubicación correcta.

"Es un sistema intrincado", dijo Fu. "La realidad mixta en sí no es fácil de construir. Desde el punto de vista del software, conectar el sistema de gestión del edificio, donde el hardware, sensores y actuadores son controlados, fue una tarea compleja que requiere garantías de seguridad y seguridad en un entorno comercial. Nuestra arquitectura de sistema nos permite hacerlo de manera interactiva y programable."

Para más información, contacte a Ioana Patringenaru en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita JavaScript habilitado para verla.; 858-822-0899.